回收獵鷹-9火箭那些事

眾所周知，目前的運(yùn)載火箭都是一次性使用的，所以長久以來，航天發(fā)射成本居高不下，發(fā)送質(zhì)量1kg物質(zhì)上天的成本約為1萬～2萬美元。比如，美國的獵鷹-9火箭總造價約為5000萬美元，而其推進(jìn)劑的成本只有20萬美元。因此，打造獵鷹-9火箭的美國太空探索技術(shù)公司自設(shè)計之初就一直在研究如何回收以及重復(fù)使用獵鷹-9火箭的有關(guān)技術(shù)，以大大降低成本。如果能回收并重復(fù)使用火箭的第一級，可降低火箭成本80%；如果第二級也能回收并重復(fù)使用，可降低火箭成本99%。今年1月、2月，美國太空探索技術(shù)公司先后進(jìn)行了2次大膽的嘗試，其2枚獵鷹-9火箭在分別完成了發(fā)射的主任務(wù)后，都進(jìn)行了第一級火箭的回收試驗，但均功虧一簣。盡管如此，還是取得了不少寶貴經(jīng)驗，讓人們看到了回收火箭的希望。

1 這種火箭不一般

獵鷹-9火箭和它所發(fā)射的“龍”飛船都是由美國太空探索技術(shù)公司研制的，用于商業(yè)載人天地往返運(yùn)輸。其中獵鷹-9火箭從2002年開始研制，設(shè)計理念是簡化結(jié)構(gòu)，消除或?qū)⒐收献钌倩恢饕攸c(diǎn)是高可靠、低成本和快響應(yīng)；最終目標(biāo)是打造成世界第1 種2級可重復(fù)使用運(yùn)載火箭。

它是一種采用液氧/煤油作為推進(jìn)劑的兩級火箭，總高68.4m，直徑3.7m，有三種構(gòu)型，一種是安裝5.2m直徑整流罩，用于發(fā)射衛(wèi)星；另一種是用于發(fā)射 “龍”飛船；還有一種是大型運(yùn)載火箭，即在獵鷹-9的基礎(chǔ)上捆綁2臺液體助推器（由獵鷹-9第一級改進(jìn)而成），用于發(fā)射大型航天器。獵鷹-9系列火箭的近地軌道運(yùn)載能力9.9～32t, 地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力4.9～19.5t。

該火箭的電子設(shè)備具備單點(diǎn)故障冗余能力，這主要是通過廣泛使用三重冗余設(shè)計而實(shí)現(xiàn)，包括三重冗余飛行計算機(jī)、發(fā)動機(jī)計算機(jī)和閥門控制器。其制導(dǎo)導(dǎo)航和控制功能采用GPS和慣性測量裝置等方面技術(shù)。

其第一級安裝了9臺隼-1C發(fā)動機(jī)，目的是在第一級火箭飛行過程中，即使單臺發(fā)動機(jī)從始至終未能點(diǎn)火工作，或在第一級工作末期多臺發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)時，獵鷹-9火箭仍能完成發(fā)射任務(wù)，這是一大創(chuàng)新，并已被實(shí)踐證明是可行的。隼-1C是一種再生冷卻、泵壓式燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)火箭發(fā)動機(jī)，每臺發(fā)動機(jī)的推力約600kN，比沖約300s，具有高可靠性和低成本的特點(diǎn)。另外，即使獵鷹-9火箭在發(fā)射臺上點(diǎn)火后，仍會被系留在發(fā)射臺上2.5s，以監(jiān)測每臺發(fā)動機(jī)的健康狀況。如果檢測到異常，可中止發(fā)射任務(wù)。

其第二級由單臺隼-1C真空發(fā)動機(jī)提供動力。除改用了性能優(yōu)化的加大直徑、膨脹比高的鈮合金噴管外，它幾乎與第一級的隼-1C發(fā)動機(jī)完全一樣，節(jié)流能力強(qiáng)，可將發(fā)動機(jī)的推力調(diào)節(jié)至額定推力的60%～100%，使得火箭能夠降低有效載荷的加速度，更加精確地將其送入預(yù)定軌道。

隼-1C發(fā)動機(jī)的“心臟”采用低成本針?biāo)ㄊ絿娮⑵鳎膽?yīng)用使發(fā)動機(jī)變得堅固和簡單。該噴注器易于制造且廉價，包含的零部件數(shù)量也非常少，具有抗噪性好、對環(huán)境要求不高、在大范圍的操作環(huán)境下穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。另外，其推進(jìn)劑貯箱由鋁鋰合金制成，它比傳統(tǒng)的鋁質(zhì)推進(jìn)劑貯箱質(zhì)量更輕且剛度更強(qiáng)。獵鷹-9火箭頂端和外層也全部采用超強(qiáng)度鋁鋰合金材料制造，且增加了特制的防熱板，用以保護(hù)火箭在重返地球大氣層時免遭損壞。

太空探索技術(shù)公司的發(fā)射操作原則是顯著地減少操作人員以及在發(fā)射場消耗的時間，所以發(fā)射獵鷹-9火箭時操作既簡單又高效，并具有較高的成本效率。其標(biāo)稱的發(fā)射操作時間為16天（從火箭運(yùn)抵發(fā)射場開始）。

為了滿足載人飛行的要求，獵鷹-9火箭主結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)高達(dá)1.40（一般火箭為1.25）。其發(fā)動機(jī)及其布局也提升了火箭的可靠性。

由于價格便宜，可靠性高，能以每次5 0 0 0萬～6000萬美元的發(fā)射價格支持航天發(fā)射任務(wù)，所以獵鷹-9火箭現(xiàn)在已獲得大量航天器發(fā)射訂單，供不應(yīng)求。

獵鷹-9v1.1火箭第一級的9臺發(fā)動機(jī)

2 兩次回收都惜敗

2015年1月10日，美國獵鷹-9火箭進(jìn)行了2015年世界航天的首次發(fā)射。此次發(fā)射有兩大任務(wù)：一是把第5艘載貨型“龍”飛船送入太空，為“國際空間站”運(yùn)送補(bǔ)給物資；二是首次試驗用海上浮動回收平臺回收獵鷹-9火箭的第一級。結(jié)果，第一項任務(wù)順利完成，但第二項任務(wù)功敗垂成，火箭的第一級雖然垂直降落在預(yù)先準(zhǔn)備的海上浮動回收平臺上，但是沒能軟著陸，結(jié)果使第一級火箭和平臺都有不同程度的損毀。

這次發(fā)射的第二項任務(wù)雖是次要任務(wù)，但更加令人關(guān)注，因為是首次回收獵鷹-9火箭的第一級到海上浮動回收平臺上。其成功的標(biāo)準(zhǔn)是第一級火箭要能證明火箭上的著陸支架對火箭上升段沒有影響；要能分3次重啟主發(fā)動機(jī)來制動減速；要能用氮推力器實(shí)現(xiàn)第一級垂直返回的姿態(tài)控制；要能成功打開著陸支架；要能以接近零的速度精確著陸在指定的海上浮動回收平臺上。該平臺全稱為“自主航天港無人駕駛船”（ASDS），位于距離發(fā)射場600km的海面著陸區(qū)域。它不僅是一個浮動平臺，面積為91m×52m，猶如一個足球場大，并裝有用于穩(wěn)定獲移動的推力器，可自主航行到降落海域。這個由深海石油鉆井平臺基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的平臺即使遇到一些風(fēng)浪，其位置保持精度也能控制在3m以內(nèi)，它未來還將具備為回收的第一級火箭加注燃料的能力，以便重復(fù)使用。

另外，回收火箭還能保障地面人員和財產(chǎn)的安全，因為現(xiàn)在的火箭發(fā)射時那些被拋下的部件中，除了第三級火箭外，其他部件會因為高度不足，無法完全燃燒而成為殘骸降落到地面或水面，這樣就不可避免地會有火箭殘骸落入民居損壞財物，甚至傷人?；厥栈鸺部梢员Ｗo(hù)環(huán)境，因為一些火箭的燃料是有毒的，每次發(fā)射后會殘留一些，這些殘留燃料會隨著火箭落地而污染環(huán)境。如果能回收第一級甚至第二級火箭，就可使火箭殘骸不會砸在地面和水中完全解體，也就不會讓剩余燃料更多地污染環(huán)境。

所以，回收火箭意義重大，但風(fēng)險也很大。不過萬事開頭難，這次獵鷹-9火箭的第一級雖落在海上浮動回收平臺上了，但它在最后關(guān)頭出現(xiàn)失控，使火箭以大約45°角一頭撞上海上浮動回收平臺并發(fā)生劇烈爆炸，造成平臺部分輔助設(shè)施損毀。失敗主要的原因是火箭液壓油不足，從而導(dǎo)致其4個穩(wěn)定柵格翼無法有效發(fā)揮作用。

雖然首次回收獵鷹-9火箭的第一級沒有成功，但太空探索技術(shù)公司并不氣餒，而早有思想準(zhǔn)備。事前，該公司老板馬斯克（Musk)就對外表示，首次回收火箭的成功率不到50%，他準(zhǔn)備進(jìn)行10多次回收試驗。

2月12日，在獵鷹-9火箭進(jìn)行今年第二次發(fā)射時，又進(jìn)行了回收該火箭第一級的試驗。此次發(fā)射的主任務(wù)是把一顆被擱置十余年的“深空氣候觀測臺”（DSCOVR）送入距離地球1500000km的地日拉格朗日1點(diǎn)，這也是太空探索技術(shù)公司首次執(zhí)行深空任務(wù)。主任務(wù)完成的很順利，但原計劃中更引人注目的使第一級火箭在海上浮動回收平臺“精準(zhǔn)著陸”的試驗，卻因大風(fēng)作怪改為技術(shù)難度相對低一些的在海上軟著陸試驗，但取得了成功。

回收獵鷹-9火箭的第一級到海上浮動回收平臺

發(fā)射前，太空探索技術(shù)公司就發(fā)表聲明說，由于海上天氣特別惡劣，掀起的海浪有3層樓高，海上浮動回收平臺無法在這樣的天氣條件下工作，而且該平臺的4臺發(fā)動機(jī)中也只有3臺工作，因而導(dǎo)致平臺無法固定，為此取消了在海上浮動回收平臺的軟著陸試驗，改為在海上軟著陸。原以為由于風(fēng)太大，海浪有三層樓高，即使在海上軟著陸，成功率也不到1%，但沒想到卻取得了成功?；鸺谝患壴诖笪餮蠛Ｃ娉晒?shí)現(xiàn)軟著陸，著陸精度在10m以內(nèi)，第一級以完美的狀態(tài)垂直入海。充分表明在天氣狀況好的情況下，火箭第一級完全有能力在海上浮動回收平臺上實(shí)現(xiàn)軟著陸。

之所以要在大風(fēng)條件下發(fā)射，是因為此前已因技術(shù)和天氣原因推遲了2次發(fā)射，如果再推遲，由于月球的位置關(guān)系，“深空氣候觀測臺”衛(wèi)星的發(fā)射窗口要等到2月20日之后才有。

這次回收試驗汲取了首次測試失敗的經(jīng)驗教訓(xùn)，在獵鷹-9火箭的推進(jìn)器中多加了50%的液壓油量，以確?；鸺诜祷氐厍驎r能夠擁有足夠的使用余量。

美國太空探索技術(shù)公司今年有17次火箭發(fā)射計劃，因此，該公司將有足夠多的機(jī)會來嘗試進(jìn)行火箭回收工作。

在馬斯克的設(shè)想中，火箭自主降落技術(shù)除了能夠用于回收發(fā)動機(jī)外，還能實(shí)現(xiàn)火星表面軟著陸，未來開發(fā)的載人火星飛船將通過這個技術(shù)降落在火星表面。

“深空氣候觀測臺”被送入地日拉格朗日1點(diǎn)

3 三大技術(shù)是關(guān)鍵

要實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用，回收技術(shù)是關(guān)鍵。據(jù)權(quán)威專家介紹，目前火箭回收技術(shù)有4種方案：第一種是降落傘垂直下降方案，即在火箭分離后先進(jìn)行空中制動變軌進(jìn)入返回地球大氣層的返回軌道，接著在低空采用降落傘減速，最后打開氣囊或用緩沖發(fā)動機(jī)著陸。第二種是動力反推垂直下降方案，其空中變軌制動同第一種，但在低空采用發(fā)動機(jī)反推減速，以垂直下降方式降落地面，美國獵鷹-9火箭采用這種方案。第三種是無動力滑翔飛行水平降落方案，即箭體采用翼式飛行體，在變軌制動后，火箭依靠翼身的氣動力滑翔飛行，像飛機(jī)一樣水平降落返回地面。第四種是有動力滑翔水平降落方案，即箭體采用裝有渦噴發(fā)動機(jī)的翼式飛行體，在返回地面過程中啟動渦噴發(fā)動機(jī)進(jìn)行巡航機(jī)動飛行，可實(shí)現(xiàn)更大范圍的回收區(qū)選擇。

美國航天飛機(jī)是目前世界上唯一實(shí)現(xiàn)可回收的航天運(yùn)輸器，并能部分重復(fù)使用。它由助推器、軌道器和外貯箱三大部分組成。助推器相當(dāng)于運(yùn)載火箭的第一級，它在分離后飛行速度不大，所以沒進(jìn)行空中變軌制動，回收采用降落傘垂直下降方案。軌道器相當(dāng)于運(yùn)載火箭第二級，飛行速度較大，在返回地球大氣層之前進(jìn)行了變軌制動來降低飛行速度并改變飛行方向（調(diào)整姿態(tài)返回），航天飛機(jī)軌道器是翼式飛行體，回收采用無動力滑翔飛行水平降落方案，它能像飛機(jī)一樣水平滑翔降落于預(yù)定回收地點(diǎn)的機(jī)場跑道上。外貯箱是一次性使用，不回收。美國航天飛機(jī)在回收技術(shù)上取得了巨大成功，但由于風(fēng)險大、費(fèi)用高而退役了。

其實(shí)，早在20世紀(jì)90年底，美國麥道公司就開始用“三角快帆”（又叫“德爾他快帆”）飛行器試驗動力反推垂直下降技術(shù)?！叭强旆笔鞘澜缟系?個以火箭發(fā)動機(jī)為動力、垂直起降的完全重復(fù)使用運(yùn)載器。它進(jìn)行了4次飛行試驗，最大飛行高度3155m，然后像直升機(jī)一樣，用4臺小發(fā)動機(jī)反推減速，最終達(dá)到平穩(wěn)著陸的目的。后來由于在第4次飛行試驗中“三角快帆”被燒毀，使該計劃提前結(jié)束。不過，“三角快帆”的垂直起降試驗表明，火箭采用動力反推垂直下降技術(shù)是可行的。然而，要實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭的垂直起降需攻克三大關(guān)鍵技術(shù)。

第一是控制火箭姿態(tài)。因為越是細(xì)長的東西，越不好控制其姿態(tài)，要使細(xì)長的箭體垂直精確著陸在指定地點(diǎn)就更難。在返回過程中，獵鷹-9第一級火箭是通過箭上的液氮推力器來調(diào)整姿態(tài)的，以應(yīng)對氣動扭矩和旋轉(zhuǎn)的影響，使其幾乎沒有任何滾轉(zhuǎn)，在降落過程中一直與地面保持垂直狀態(tài)。有人形容其難度猶如“在狂風(fēng)中讓掃帚柄直立于手掌上”。另外，箭體上還有4個可展開的側(cè)翼，它用于通過GPS衛(wèi)星制導(dǎo)來協(xié)助控制火箭朝平臺降落，使其最終落地的精度在10m以內(nèi)。2015年1月10日的這次返回，獵鷹-9火箭第一級的落點(diǎn)相當(dāng)準(zhǔn)確。

世界上第1個以火箭發(fā)動機(jī)為動力、垂直起降的完全重復(fù)使用運(yùn)載器“三角快帆”

獵鷹-9火箭第一級接近回收平臺時展開著陸支架

第二是火箭發(fā)動機(jī)要具有推力可調(diào)和多次啟動的功能。為了動力反推，火箭多帶了一些燃料。在第一級返回的不同高度，火箭質(zhì)量會隨著燃料快速消耗而明顯減小，所以其反推發(fā)動機(jī)需要采用不同大小的推力，以實(shí)現(xiàn)軟著陸。獵鷹-9是通過部分主發(fā)動機(jī)2次點(diǎn)火制動來減速的。在火箭主發(fā)動機(jī)的控制軟件中設(shè)置了矢量推力點(diǎn)，它能控制火箭的下落速度。在火箭升空約3min時，其第一級與第二級火箭分離，然后第一次重啟部分主發(fā)動機(jī)，以降低第一級的降落速度，使其能夠降落到距離卡納維拉爾角數(shù)百km的太平洋海面；當(dāng)?shù)谝患壔鸺煲淙氪笪餮髸r，再重啟它的另一臺發(fā)動機(jī)，以進(jìn)一步減速。最終要使火箭的速度由初始的1300m/s減到2m/s。另外，在第一級接近海上浮動回收平臺前，安裝在第一級底部的四個著陸支架要打開，它由碳纖維和鋁蜂窩板制成，高約 7.62m，帶有液壓減震器，可進(jìn)一步減少垂直著陸時的巨大沖擊，從而在回收平臺上軟著陸。著陸后8s內(nèi)，箭上計算機(jī)仍要不斷傳回信號，直至第一級呈現(xiàn)水平狀態(tài)時為止。在2015年1月10日第一級的回落過程中，獵鷹-9很可能沒有控制好速度，導(dǎo)致了其與回收平臺發(fā)生碰撞。

第三是火箭發(fā)動機(jī)要能重復(fù)使用，且每次飛行后只需經(jīng)過簡單維修和加注燃料就能再次發(fā)射。目前的運(yùn)載火箭發(fā)動機(jī)都是一次性使用的，只有航天飛機(jī)實(shí)現(xiàn)了部分重復(fù)使用。航天飛機(jī)的軌道器可重復(fù)使用100次，軌道器上的主發(fā)動機(jī)可重復(fù)使用50次，固體助推火箭可重復(fù)使用20次。但航天飛機(jī)的軌道器在每次飛行后，要經(jīng)過幾個月的維修并耗費(fèi)大量資金，因而沒能降低成本。所以，必須研制出能像普通飛機(jī)發(fā)動機(jī)那樣可重復(fù)使用的火箭發(fā)動機(jī)，且每次回收后的維修成本和時間必須很少才行。

獵鷹-9火箭第一級的四個著陸支架

“蚱蜢”火箭成功垂直著陸

4 探索鑄就新輝煌

雖然頭2次回收獵鷹-9第一級火箭到回收平臺上的試驗都失敗了，但這也在預(yù)料之中。美國太空探索技術(shù)公司的CEO馬斯克在發(fā)射前就表示，回收的成功率不會超過50%。第1次回收失敗后馬斯克說，回收接近成功，但最終功虧一簣，希望將來一切都好。太空探索技術(shù)公司今后還將進(jìn)行多次發(fā)射試驗。想當(dāng)年，馬斯科剛開始試射獵鷹-1火箭時曾連續(xù)3次發(fā)射失敗，導(dǎo)致很多人都懷疑民營航天公司的能力，但他還是堅定不移，結(jié)果第4次發(fā)射獲得了成功。此后發(fā)射的獵鷹-9火箭全部獲得成功。正是這種不怕失敗的科學(xué)探索精神成就了該公司的宏圖偉業(yè)。

其實(shí)此前，太空探索技術(shù)公司已進(jìn)行過大量的火箭動力反推垂直下降試驗，其中包括多次發(fā)射只裝有1臺隼-1D發(fā)動機(jī)的“蚱蜢”火箭，其第一次回收時的飛行高度為73m，然后成功著陸；此后回收時的飛行高度逐步增加，現(xiàn)已達(dá)到744m,都回收成功。其回收高度今后有可能依次增到1524m、2286m、3505m等。

2010年首次發(fā)射獵鷹-9火箭時，曾配備了降落傘以減緩第一級落入海洋時的速度，但第一級火箭沒能挺過再入大氣層時遭遇的空氣阻力。2013 年 9月，升級之后的獵鷹-9v1.1火箭在首次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)時，曾經(jīng)嘗試過在水上回收第一級火箭，但由于發(fā)動機(jī)燃料供應(yīng)不足，從而使火箭第一級砸在水面上而四分五裂。在2014年4月試驗中，獵鷹-9第一級回收時已能降至懸停程度，成功地實(shí)現(xiàn)了歷史上第一次火箭的軟著陸，但該火箭隨后在公海上側(cè)翻并毀壞，以至無法修復(fù)。在2014年7月的試驗中，對獵鷹-9第一級火箭進(jìn)行了“軟著陸”測試，即在它接近海平面時被調(diào)整成水平方向，目的是希望可以完好無損地回收，但海水破壞了箭體，因而也無法重復(fù)使用。在這些回收試驗中，回收的著陸精度在10km以內(nèi);而在2015年1月10日的回收試驗中，著陸精度要求為10m，因為火箭第一級要落在海上浮動回收平臺上。

華盛頓大學(xué)空間研究院教授羅杰斯頓(Logsdon)認(rèn)為，可重復(fù)使用火箭極具吸引力，因為它可使每次發(fā)射的費(fèi)用大大降低，這就意味著能設(shè)計比現(xiàn)在便宜得多的衛(wèi)星，而不必再花費(fèi)大量資金來確保其長壽命的工作狀態(tài)，因為發(fā)射費(fèi)用很便宜，如果衛(wèi)星壞了，再發(fā)射一顆填補(bǔ)空缺便是?！庇鹚诡D大學(xué)火箭實(shí)驗室主管貝克(Baker)博士也有同感，他表示，如果能夠?qū)⒒鸺l(fā)射費(fèi)用成功降低50%以上，那么更多的太空應(yīng)用將會變得可能。

也有人擔(dān)心獵鷹-9重蹈航天飛機(jī)覆轍。當(dāng)年研制航天飛機(jī)的初衷也是通過研制可重復(fù)使用航天器來降低費(fèi)用，然而航天飛機(jī)技術(shù)和維護(hù)的極度復(fù)雜性讓這種成本節(jié)約的初衷完全成了泡影。歐洲咨詢公司的維蘭(Villain)認(rèn)為：“火箭發(fā)射市場的客戶們并不關(guān)心火箭的可重復(fù)使用性，他們要的是在盡可能便宜的情況下實(shí)現(xiàn)高可靠的發(fā)射服務(wù)?！彼f：“可重復(fù)使用性是服務(wù)提供方面臨的問題，而不是客戶面臨的問題。衛(wèi)星運(yùn)營方一般而言只有三個大的要求：按時，保質(zhì)，價格合理。”美國洛馬公司發(fā)射服務(wù)部主管克利夫（Cleave）表示，回收火箭是一個天方夜譚。因為回收火箭涉及材料科學(xué)、控制，還涉及運(yùn)行效率。關(guān)鍵是要回收任何物質(zhì)，就得把更多的物體和重量發(fā)射入軌。這必須對物理定律作更多的研究才能做到。

但不管怎樣，美國太空探索技術(shù)回收運(yùn)載火箭的試驗已經(jīng)邁出了堅實(shí)的第一步，成功地攪動了火箭工業(yè)界。即使不重復(fù)使用，獵鷹-9的發(fā)射成本也很低，并可提供全套的發(fā)射服務(wù)，包括任務(wù)綜合費(fèi)用、發(fā)射場費(fèi)用和附加費(fèi)用。這些已讓傳統(tǒng)火箭發(fā)射的供應(yīng)商感到威脅，為此歐洲在2014年決定開始研發(fā)下一代新型火箭阿里安-6，以提供具有競爭力的價格，但該火箭仍是一次性使用的。如果今后獵鷹-9可以重復(fù)使用了，那么一切都不再話下?；厥栈鸺烤故翘旆揭棺T還是一種可以實(shí)現(xiàn)的夢想呢？也許現(xiàn)在是天方夜譚，未來未必就是天方夜譚。

發(fā)射獵鷹-9v1.1火箭

5 未來前景更廣闊

今后，太空探索技術(shù)公司還將試驗回收獵鷹-9火第二級的技術(shù)。其第一級由亞軌道垂直返回，由于第二級飛得高，所以難度更大，回收再入大氣層時需要熱防護(hù)系統(tǒng)保護(hù)才行。

太空探索技術(shù)公司還擬搶在美國航空航天局之前，率先研制出 “獵鷹重型”火箭。該火箭可以把質(zhì)量53t的有效載荷送到近地軌道，且很便宜，并能滿足載人航天的條件，有望于今年首次試射，引起航天工業(yè)的重大變革。最近，太空探索技術(shù)公司對外公布了一段概念視頻，在這段視頻中可以看到一枚“獵鷹重型”火箭的全部三個助推火箭都在發(fā)射之后自動返回卡納維拉爾角的發(fā)射平臺。該公司也在考慮研制更為強(qiáng)大的火箭-“超級獵鷹”，其運(yùn)載能力將是“重型獵鷹”的3倍。借助這種火箭，無論是重返月球，進(jìn)軍火星或者其他更遠(yuǎn)天體都沒有問題。馬斯科希望在10～20年內(nèi)率先把航天員送上火星。

在“龍”飛船研制方面，太空探索技術(shù)公司也采用了創(chuàng)新設(shè)計和技術(shù)?！褒垺憋w船可以客貨兩用，分載貨型和載人型兩種。這樣設(shè)計的好處是可以降低風(fēng)險，節(jié)約成本。因為該公司可先通過發(fā)射多艘載貨型“龍”飛船來掌握飛船的主要技術(shù)，降低研制載人型“龍”飛船的研制難度和風(fēng)險，并及早獲得商業(yè)利益（它還是目前唯一可以返回的貨運(yùn)飛船，因而能帶回一些空間站上的實(shí)驗樣品等）。然后以此為基礎(chǔ)，花較少的費(fèi)用和時間就能研制出載人型“龍”飛船。為了確?！褒垺憋w船能快速從貨運(yùn)艙轉(zhuǎn)換成乘員艙，除了乘員逃逸系統(tǒng)、生命保障系統(tǒng)和允許乘員利用飛行計算機(jī)控制船載控制系統(tǒng)外，載貨型“龍”飛船的貨艙和載人型“龍”飛船的乘員艙在結(jié)構(gòu)上幾乎是相同的。另外，未來的“龍”飛船另一大特點(diǎn)是不像目前的飛船只能使用1次，而是可重復(fù)使用10次。

從長遠(yuǎn)看，研制可重復(fù)使用的火箭和飛船可使人類探訪甚至移居其他星球的夢想成真?，F(xiàn)在載人航天最大的一個瓶頸就是成本太高，限制了進(jìn)入太空的人數(shù)。如果可重復(fù)使用航天技術(shù)取得了實(shí)用性進(jìn)展，未來將會大大加速人類進(jìn)入太空的步伐。

曉柯/文

在海上回收載貨型“龍”飛船，它目前還不能重復(fù)使用

Recovering Falcon 9 Rocket